JP2004167917A

JP2004167917A - インクジェットプリンタ

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Publication number: JP2004167917A
Application number: JP2002338045A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yokoyama; 武史横山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP4259098B2

Abstract

【課題】ノズル面への紫外線入射量を低減して、インクの安定吐出を長期にわたって行う。
【解決手段】紫外線が照射されることで硬化するインクをノズルの吐出口から記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、記録媒体上のインクに対して一乃至複数の紫外線光源から紫外線を照射する紫外線照射部とを備えるインクジェットプリンタである。記録ヘッドとカバー部材との記録面に対して略平行な方向の距離をａ、紫外線光源と記録面との当該記録面に対して直交する方向の距離をＹ１、カバー部材の記録ヘッド側で且つ記録面側の先端部と記録面との直交方向の距離をＹ２、記録面とノズル面との直交方向の距離をＹ３、カバー部材の先端部と当該先端部から最も遠い位置に配置された紫外線光源との平行方向の距離をＸとしたときに、ａ≧Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）の式を満たす。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、記録ヘッドの一面（ノズル面）に備えられたノズルの吐出口から記録媒体に向けてインクを吐出し着弾させ、この記録媒体に画像を記録するものである。
かかるインクジェットプリンタには、樹脂フィルム等のインク吸収性の乏しい記録媒体に画像を記録する方式として、ＵＶインクジェット記録方式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般的に、上記ＵＶインクジェット記録方式のインクジェットプリンタにおいては、紫外線に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された紫外線硬化性のインク（以下、「ＵＶインク」という。）を用い、記録媒体に着弾したＵＶインクに紫外線を照射することで、ＵＶインクを硬化させ記録媒体に定着させる。この場合、ＵＶインクの記録媒体への着弾から紫外線の照射までに時間がかかると、記録媒体に着弾したＵＶインクのドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのＵＶインクの浸透などの問題が顕著となるため、ＵＶインク吐出から紫外線照射までの時間は極力短くすることが好ましい。
【０００４】
そこで、上記特許文献１等に示す一般的なインクジェットプリンタにおいては、記録媒体に着弾したＵＶインクに対して紫外線を直ぐに照射可能となるように、紫外線を照射する光源がノズルに近接して配設されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−１３２７６７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の場合においては、紫外線を照射する光源をノズルに近接して配置すると、光源から発せられた紫外線、若しくは光源から発せられ記録媒体の表面にて反射した紫外線等がノズル面に入射してしまう虞があった。この場合、ノズル面及びその吐出口内のＵＶインクが紫外線と反応することで、ＵＶインクが増粘したり硬化したりして、ノズルの吐出不良が生じ易くなるといった問題がある。
【０００７】
また、ＵＶインクとしては、ラジカル重合系（硬化性）インクや、カチオン重合系（硬化性）インクが知られているが、このうち、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクのように酸素による重合阻害を受けることがないため、紫外線に対する感度が高く、また活性種である酸が光エネルギーを蓄積する性質を有している。そのため、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクに比べて前記ノズル面にて紫外線の影響を受け易いといった問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、ノズル面への紫外線入射量を低減でき、結果としてインクの安定吐出を長期にわたって行えるインクジェットプリンタを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、
紫外線が照射されることで硬化するインクをノズルの吐出口から記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出されたインクに対して、少なくとも一つの紫外線光源から紫外線を照射する紫外線照射部とを備えるインクジェットプリンタであって、
前記紫外線照射部は、前記記録媒体側に向かって開口したカバー部材を備え、前記カバー部材の内側に前記紫外線光源が配設され、
前記記録ヘッドは、前記吐出口が位置するノズル面が前記記録媒体の記録面に対向するように配置され、
前記記録ヘッドと前記カバー部材との前記記録面に対して略平行な方向（以下、単に「平行方向」という。）の距離をａ、前記紫外線光源と前記記録面との当該記録面に対して直交する方向（以下、単に「直交方向」という。）の距離をＹ１、前記カバー部材の前記記録ヘッド側で且つ前記記録面側の先端部と前記記録面との前記直交方向の距離をＹ２、前記記録面と前記ノズル面との前記直交方向の距離をＹ３、前記カバー部材の前記先端部と当該先端部から最も遠い位置に配置された前記紫外線光源との前記平行方向の距離をＸとしたときに、
ａ≧Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）
の式を満たすことを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、
ａ≧Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）
の式を満たすようにカバー部材と記録ヘッドとを離間させて記録ヘッド及び紫外線照射部が配置されている。これにより、紫外線光源から照射されても記録媒体上のインクの硬化に関与せずに記録面にて記録ヘッド側に反射する紫外線のうち、記録面とカバー部材の記録面側の先端部との間を通り抜ける紫外線が、記録ヘッドのノズル面に入射することがなくなる。すなわち、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を低減することができる。
よって、ノズル面へ入射した紫外線と、ノズル面及びその吐出口に存するインクとの反応に基づいたノズル面及びその吐出口内のインクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くすることができる。結果として、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
また、上記式に従って設計することにより、ノズルの吐出不良の問題と、ドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのインクの浸透などの問題との両立が図れる最適な寸法のインクジェットプリンタを提供することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドと前記紫外線照射部との間に、当該紫外線照射部から照射された紫外線を捕捉する光トラップが備えられることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、光トラップによって、紫外線照射部から照射され、記録面にて記録ヘッド側に反射してくる紫外線を捕捉することで、ノズル面への紫外線の入射量をより一層低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記紫外線光源は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つであることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、紫外線光源は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つである。この場合であっても、上記請求項１に記載の式を満たすように記録ヘッド及び紫外線照射部が配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
従って、請求項１又は２に記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
インクは、カチオン硬化性を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同等の効果が得られるのは無論のこと、特に、インクはカチオン硬化性を有している。すなわち、カチオン硬化性のインクは、ラジカル硬化性のインクに比べて、紫外線に対する感度が高く、また活性種である酸が有する光エネルギーを蓄積する性質のため、記録ヘッドのノズル面にて紫外線の影響を受け易くなっているが、このようなカチオン硬化性のインクであっても、上記請求項１に記載の式を満たすように記録ヘッド及び紫外線照射部が配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。従って、カチオン硬化性のインクがノズル面及びその吐出口内にて増粘したり硬化したりすることを防止できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
記録方式は、シリアル方式若しくはライン方式であることを特徴としている。
【００１８】
ここで、シリアル方式とは、記録ヘッドの走査方向と直交する方向への搬送が停止された記録媒体に対して、記録ヘッドを走査方向に往復移動させつつ前記記録ヘッドからインクを吐出することに基づき画像記録を行う方式のことである。また、ライン方式とは、記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）にわたる記録ヘッドを備え、記録媒体の搬送に基づき画像記録を行う方式のことである。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、記録方式が、シリアル方式若しくはライン方式であっても、上記請求項１に記載の式を満たすように記録ヘッド及び紫外線照射部が配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
従って、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本発明が適用された一実施の形態のインクジェットプリンタの要部構成を示した斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、プリンタ本体１００Ａと、プリンタ本体１００Ａを支持する支持台１００Ｂとを備えており、プリンタ本体１００Ａは、記録ヘッド１（図２参照）及び紫外線照射機構（紫外線照射部；図２参照）２を備える第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂと、キャリッジ３と、インク供給部４と、メンテナンスユニット５と、プラテン６と、搬送機構（図示略）とを備えて構成されている。
【００２２】
ここで、インクジェットプリンタ１００は、記録ヘッド１の主走査方向Ｂと直交する方向Ｃ（以下、「副走査方向Ｃ」という。）への搬送が停止された記録媒体Ｐに対して、記録ヘッド１を主走査方向Ｂに往復移動させつつ記録ヘッド１からインクを吐出することにより画像を形成するシリアル方式にて画像記録を行うものである。
【００２３】
搬送機構は、例えば、図示しない搬送モータ及び搬送ローラ等を備えており、搬送モータの駆動により搬送ローラを回転させることで記録媒体Ｐを副走査方向Ｃに搬送するようになっている。また、搬送機構は、画像記録時において、キャリッジ３の動作に合わせて、記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し記録媒体Ｐを間欠的に搬送する。
【００２４】
ここで、本実施の形態に用いられる「記録媒体Ｐ」について説明する。
本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとしては、通常のインクジェットプリンタに適用される普通紙，再生紙，光沢紙等の各種紙，各種布地，各種不織布，樹脂，金属，ガラス等の材質からなる記録媒体Ｐが適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。
【００２５】
特に、本実施の形態で用いられる記録媒体Ｐとして、所謂軟包装に用いられる透明又は不透明な非吸収性の樹脂製フィルムが適用できる。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステルアミド，ポリエーテル，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ−ρ−フェニレンスルフィド，ポリエーテルエステル，ポリ塩化ビニル，ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。中でも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート，ポリスチレン，ポリプロピレン，ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性・寸法安定性・剛性・環境負荷・コスト等の面で好ましく、２μｍ（マイクロメートル）以上１００μｍ以下（好ましくは６μｍ以上５０μｍ以下）の厚さを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。
【００２６】
さらに、本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとして、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体Ｐも適用可能である。
【００２７】
プラテン６は、例えば略水平に配置されており、プラテン６の上面で所定範囲の記録媒体Ｐの下面（記録面の側と反対側となる面）を図示しない吸引手段の駆動により吸引して支持する。
また、プラテン６の上方には、キャリッジ３が設けられている。
【００２８】
次に、キャリッジ３について図２を参照して詳細に説明する。
ここで、図２（ａ）は、キャリッジ３を図１と略同じ方向に見て示した斜視図であり、図２（ｂ）は、キャリッジ３を図１において右下から斜め上向きに見て示した斜視図である。なお、図２においては、キャリッジ３を破線で示し、そのキャリッジ３を透視した状態を図示している。
【００２９】
図２に示すように、キャリッジ３は、第１画像記録部１０Ａと、第２画像記録部１０Ｂとを搭載し、主走査方向Ｂに沿って延在するキャリッジレール（図１参照）３１に案内されながら主走査方向Ｂに移動可能となっている。
なお、キャリッジ３の移動方向は、駆動源（図示略）の回転方向に従って変更され、これによりキャリッジ３は主走査方向Ｂに往復移動する。また、画像記録時には、キャリッジ３は、記録媒体Ｐが停止している際に主走査方向Ｂに往動、復動又は往復移動する。このとき、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂによって、記録媒体Ｐに画像を記録する。
【００３０】
第１画像記録部１０Ａは、図２（ａ）において、キャリッジ３の左奥側に配設されており、キャリッジ３が主走査方向Ｂに沿って右手前方向に移動する際に画像記録を行うものである。
第２画像記録部１０Ｂは、図２（ａ）において、キャリッジ３の右手前側に配設されており、キャリッジ３が主走査方向Ｂに沿って左奥方向に移動する際に画像記録を行うものである。
また、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂの各々は、記録ヘッド１（１ａ，１ｂ）と、紫外線照射機構２（２ａ，２ｂ）と、光トラップ７（７ａ，７ｂ）と、中間タンク４２（４２ａ，４２ｂ）とを搭載している。
【００３１】
記録ヘッド１ａ、１ｂは、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂの双方に、インクジェットプリンタ１００で使用される４色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のインクに対応して４つずつ設けられている。
各記録ヘッド１は、外形が略直方体状に形成された部材であり、互いの長手方向が平行となるように主走査方向Ｂに並んで配置されている。また、各記録ヘッド１は、その下面が画像記録時においてプラテン６上を搬送される記録媒体Ｐの記録面（上面）に対向するように配置されている。
記録ヘッド１の下面には、複数のノズル（図示略）の吐出口が副走査方向Ｃに略一列（ノズル列）となって配列されたノズル面１２が設けられている。なお、ノズル面１２の周囲には天板１３が配設されており、これにより記録ヘッド１の下面は略面一となっている。
さらに、各記録ヘッド１は、その内部にピエゾ素子（圧電素子）といった吐出手段（図示略）が設けられており、吐出手段の作動により各吐出口からインク滴を別個に吐出する。
【００３２】
また、各記録ヘッド１は、インクが貯蔵されている中間タンク４２と、インク供給管４１（４１ａ，４１ｂ）を介して連通されている。なお、中間タンク４２並びにインク供給管４１は、各記録ヘッド１に対応させて、第１及び第２画像記録部１０Ａ、１０Ｂの双方に４つずつ設けられている。
これにより、各中間タンク４２に収納されているインクが各記録ヘッド１に供給されるようになっている。
【００３３】
ここで、本実施の形態に用いられる「インク」について説明する。
本実施の形態に用いられるインクとしては、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件及び硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するインクが適用可能であり、通常のラジカル重合により硬化するものであってもよい。
【００３４】
具体的に、本実施の形態に用いられるインクは、光としての紫外線の被照射により硬化する性質を具備する紫外線硬化性インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを含むものである。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００３５】
上記紫外線硬化性インクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、その両系のインクが本実施の形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施の形態に用いられるインクとして適用してもよい。
【００３６】
しかしながら、酸素による重合反応の阻害が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性・汎用性に優れるため、本実施の形態では、特に、カチオン重合系インクを用いている。
【００３７】
なお、本実施の形態に用いられるカチオン重合系インクは、具体的に、少なくともオキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物等のカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物であり、上記の通り、紫外線の被照射により硬化する性質を具備するものである。
【００３８】
紫外線照射機構２は、第１及び第２画像記録部１０Ａ、１０Ｂの各々に１つずつ備えられ、キャリッジ３の主走査方向Ｂに沿った両端に配設されている。すなわち、第１画像記録部１０Ａの紫外線照射機構２ａは、第１画像記録部１０Ａの図２（ａ）における左奥端に配設され、第２画像記録部１０Ｂの紫外線照射機構２ｂは、第２画像記録部１０Ｂの図２（ａ）における右手前端にそれぞれ配設されている。
【００３９】
各紫外線照射機構２は、外形が略直方体状に形成され、記録面に対向して配置されている。
また、各紫外線照射機構２は、紫外線光源２１と、紫外線光源２１を覆うためのカバー部材２２と、紫外線光源２１から照射された紫外線を反射する反射部材（図３参照）２３とを備えている。
【００４０】
カバー部材２２は、例えば、記録媒体Ｐ側に向かって開口するような凹型の部材であり、図３に示すように、記録面に対して略平行に形成された上面部２２１と、上面部２２１の記録ヘッド１側の端部から記録面に向けて略垂直に形成された垂直面部２２２とを備えている。
また、カバー部材２２の内面には、反射部材２３が配設されている。
【００４１】
反射部材２３は、紫外線光源２１から照射された紫外線、特に記録媒体Ｐの方に向かわない紫外線を記録媒体Ｐの方に反射するためのものである。
また、カバー部材２２の上面部２２１に配設された反射部材２３に沿うように、複数の紫外線光源２１、…が設けられている。
【００４２】
紫外線光源２１の各々は、副走査方向Ｃに沿った線状の光源とされており、互いの長手方向が平行となるように主走査方向Ｂに並んで配置されている。なお、紫外線光源２１の長さは、少なくとも記録ヘッド１のノズル列の長さよりも長くなっている。
また、紫外線光源２１は、当該紫外線光源２１の中心から紫外線を放射方向に照射する光源である。この紫外線光源２１としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうち、少なくともいずれか一つが適用される。
【００４３】
また、紫外線照射機構２と、紫外線照射機構２の各々に隣合う記録ヘッド１との間には、光トラップ７が配設されている。
【００４４】
光トラップ７は、紫外線光源２１から照射され記録ヘッド１側に入射してくる紫外線を捕捉するためのものである。この光トラップ７は、副走査方向Ｃに沿って延在する長尺な部材とされており、その長さは少なくとも紫外線照射機構２の副走査方向Ｃの長さと等しくなっている。また、光トラップ７は、記録媒体Ｐ側に向かって開口するような凹型の部材であり、例えば開口した端縁が記録媒体Ｐと略平行となるように配設されている。
【００４５】
光トラップ７の形状は、光トラップ７の内部に紫外線が入射可能で、且つ入射してきた紫外線が光トラップ７の内面にて反射を繰り返すような形状であれば良い。
また、光トラップ７の内面には、紫外線吸収率の高い材料から構成された紫外線吸収部（図示略）が設けられていてもよい。この場合、光トラップ７の内面に入射してくる紫外線を確実に吸収することができる。
【００４６】
次に、紫外線照射機構２及び記録ヘッド１のキャリッジ３における配置について、図３を参照して説明する。
ここで、図３（ａ）は、紫外線照射機構２及び記録ヘッド１の配置を模式的に示した図であり、図３（ｂ）は、紫外線照射機構２から照射された紫外線の記録ヘッド１側への入射範囲を模式的に示した図である。なお、図３においては、光トラップ７の図示を省略している。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、紫外線照射機構２と記録ヘッド１とは、記録ヘッド１の左側面とカバー部材２２の垂直面部２２２の厚さ方向（主走査方向Ｂと同一方向）の中央部とが主走査方向Ｂ（記録媒体Ｐの記録面に対して略平行な方向：平行方向）に沿って、「距離ａ」を空けて配置されている。なお、垂直面部２２２の内面に配設されている反射部材２３の厚さは無いものとする。
ここで、記録ヘッド１のノズル面１２から記録面までの垂直方向Ｆ（記録面に対して直交する方向：直交方向）の距離を「距離Ｙ３」とする。
また、カバー部材２２の垂直面部２２２の下端（先端）部から記録面までの垂直方向Ｆの距離を「距離Ｙ２」とし、紫外線照射機構２の紫外線光源２１の中心軸から記録面までの垂直方向Ｆの距離を「距離Ｙ１」とし、さらに紫外線光源２１の中心軸からカバー部材２２の垂直面部２２２の厚さ方向の中央部までの主走査方向Ｂの距離を「距離Ｘ」とする。
【００４８】
なお、図３における紫外線光源２１は、紫外線照射機構２に備えられた複数の紫外線光源２１、…のうち、記録ヘッド１から最も遠い位置に配置された紫外線光源２１に対応している。
この紫外線光源２１から照射された紫外線のうち、照射角度θの範囲内の紫外線は、図３（ｂ）に示すように、カバー部材２２の垂直面部２２２の下端部と記録面との間隔Ｙ２を通り抜けて、カバー部材２２の垂直面部２２２よりも右側に入射する。ここで、カバー部材２２の垂直面部２２２よりも右側への紫外線の入射範囲を「入射範囲Ｄ」とする。
【００４９】
上記の場合において、入射範囲Ｄ内に記録ヘッド１の下面、特にノズル面１２が位置しないような記録ヘッド１の紫外線照射機構２に対する配置を検討する。先ず、入射範囲Ｄ内の紫外線のうち、記録面から所定の高さＨ（なお、図３において、高さＨは距離Ｙ２並びに距離Ｙ３と略等しくなっている）において紫外線光源２１の中心から水平方向（主走査方向Ｂと同一方向）に沿って最も遠くまで届く紫外線は、紫外線光源２１から照射されカバー部材２２の垂直面部２２２の下端をかすめて記録面にて反射する紫外線（図３においては、模式的に二点鎖線Ａで示す。）である。
従って、記録面から所定の高さＨにおいて、紫外線照射機構２に対し二点鎖線Ａで示された紫外線よりも記録ヘッド１の左側面の下面側の縁が遠くに位置することで、記録ヘッド１の下面が入射範囲Ｄの外側に位置することとなる。
【００５０】
ここで、仮に、「距離ａ」を記録ヘッド１の左側面の下面側の縁に二点鎖線Ａで示された紫外線が入射する程度の距離であるとした場合、二点鎖線Ａで示された紫外線の記録面への入射角Ｒ１及び記録面での反射角Ｒ２が等しいことから、「距離ａ」に対する「距離Ｘ」の比率は、「距離Ｙ２に距離Ｙ３を加算した値」に対する「距離Ｙ１から距離Ｙ２を減算した値」の比率と近似し、
ａ：Ｘ＝（Ｙ２＋Ｙ３）：（Ｙ１−Ｙ２）
となる。なお、入射角Ｒ１及び反射角Ｒ２とは、記録面に対し垂直な線分Ｌに対する紫外線の入射並びに反射の角度のことである。
従って、紫外線照射機構２と記録ヘッド１との水平方向の「距離ａ」は、
ａ＝Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）（１）
となる。
【００５１】
つまり、上記式（１）を満たすか、「距離ａ」が「Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）」よりも大きくなること、すなわち、
ａ≧Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）（２）
の式を満たすように紫外線照射機構２と記録ヘッド１とを配置することで、紫外線光源２１から照射された紫外線が、カバー部材２２の垂直面部２２２の下端部と記録面との間を通り抜けて記録ヘッド１側に入射してきても、記録ヘッド１の下面（少なくともノズル面１２）に入射することがなくなる。
【００５２】
なお、インク供給部４は、上述したインク供給管４１並びに中間タンク４２に加え、インクを収納するインクタンク４３と、このインクタンク４３と中間タンク４２とを連通させるインク供給路４４とを備えている。
【００５３】
また、メンテナンスユニット５は、主走査方向Ｂに沿ってインクタンク４３とともにプラテン６を挟むように、キャリッジ３の移動範囲の一端に配設されており、記録ヘッド１のメンテナンス作業を行う。
【００５４】
以上のように、本実施の形態のインクジェットプリンタ１００によれば、記録ヘッド１から最も遠い位置に配置された紫外線光源２１に対応するように式（２）を設定することにより、紫外線照射機構２から照射された紫外線の記録ヘッド１の下面、特にノズル面１２への入射量を低減できる。
また、光トラップ７によって、紫外線照射機構２から照射され、記録面にて記録ヘッド１側に反射してくる紫外線を捕捉することで、例えば記録ヘッド１や紫外線照射機構２をキャリッジ３に固定するためのフレーム（図示略）等にて反射して記録ヘッド１側に反射する紫外線の量を低減でき、記録ヘッド１の下面への紫外線の入射量を低減することができる。
よって、記録ヘッド１のノズル面１２へ入射した紫外線と、ノズル面１２及びその吐出口のインクとの反応に基づく、前記インクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くすることができる。
【００５５】
また、インクが、紫外線に対する感度が高く、活性種である酸の光エネルギーを蓄積する性質を有するカチオン硬化性のインクであっても、上記式（２）を満たすように記録ヘッド１及び紫外線照射機構２が配設されることで、記録ヘッド１のノズル面１２に入射する紫外線量を低減することで、ノズル面１２及びその吐出口のカチオン硬化性のインクが増粘したり硬化したりすることを防止できる。
さらに、紫外線光源２１が、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つであっても、紫外線照射機構２から照射された紫外線のノズル面１２への入射量を確実に低減できる。
このように、ノズル面１２及びその吐出口のインクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くできるので、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
【００５６】
また、記録ヘッド１の下面に入射する紫外線の量を低減することにより、記録ヘッド１の下面の天板１３に入射した紫外線に基づく天板１３に存するインクの硬化を防止でき、メンテナンスユニット５による記録ヘッド１のメンテナンス作業を確実に行うこともできる。
【００５７】
なお、上記実施の形態において、仮に、例えば「距離Ｙ１」＝２０ｍｍ（ミリメートル）、「距離Ｙ２」＝１ｍｍ、「距離Ｙ３」＝１ｍｍ、「距離Ｘ」＝６４ｍｍとした場合には、
「距離ａ」≧６４×（１＋１）／（２０−１）＝６．７（小数点第二位四捨五入）
となる。
この場合、ａ≧６．７を満たしさえすれば良いが、例えば紫外線の照射タイミングやキャリッジ３の移動速度等から「距離ａ」の上限を規定しても良い。
すなわち、本実施の形態においては、紫外線の照射タイミングを、インク滴が記録媒体１に着弾してから、０．０１〜０．５秒後、好ましくは０．０１〜０．３秒後、更に好ましくは０．０１〜０．１５秒後としても良い。このような条件の照射タイミングを満たすように、「距離ａ」の上限を規定しても良い。
また、キャリッジ３の移動速度を、１ｍ／ｓとしても良く、この条件を満たすように「距離ａ」の上限を規定しても良い。
これにより、ノズルの吐出不良の問題と、記録媒体Ｐに着弾したインク滴のドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのインクの浸透などの問題との両立が図れる最適な寸法のインクジェットプリンタ１００を提供することができる。
【００５８】
なお、上記実施の形態では、第１画像記録部１０Ａ及び第２画像記録部１０Ｂの双方に紫外線照射機構２を設けるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば図２において隣合う、第１画像記録部１０Ａの記録ヘッド１ａと第２画像記録部１０Ｂの記録ヘッド１ｂとの間に紫外線照射機構２を設けるようにしても良い。この場合にも、上記式（２）を満たすように、記録ヘッド１と紫外線照射機構２とを配設することで、記録ヘッド１の下面への紫外線の入射量を低減できる。
【００５９】
さらに、上記実施の形態では、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂにおいて、各々４つの記録ヘッド１，…に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としたが、これに限られるものではなく、少なくとも記録ヘッド１よりも主走査方向Ｂの下流側に配置されていれば紫外線照射機構２の個数並びに配設位置は任意である。例えば、１つの記録ヘッド１に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としても良いし、隣合って配設された２つの記録ヘッド１，１に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としても良いし、連続して配設された３つの記録ヘッド１，…に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としても良い。なお、上記各々の場合にあっても、上記式（２）を満たすように、記録ヘッド１と紫外線照射機構２とが配設されることとなる。
【００６０】
＜インクジェットプリンタの変形例＞
以下、インクジェットプリンタの変形例について、図４を参照して説明する。ここで、図４は、インクジェットプリンタの変形例に備わるヘッド部２１０を側方から見て模式的に示した図である。
なお、インクジェットプリンタの変形例においては、この変形例に特有の部分以外は上記第１の実施の形態と同様であるので、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
この変形例のインクジェットプリンタは、記録媒体Ｐの幅方向（記録媒体Ｐの搬送方向Ｅと直交する方向）にわたるラインヘッド（記録ヘッド）２０１を備え、記録媒体Ｐの搬送に基づき画像を形成するライン方式にて画像記録を行うものである。
すなわち、図４に示すように、インクジェットプリンタは、上記したラインヘッド２０１と、紫外線照射機構２０２と、光トラップ２０７とを備えて構成されたヘッド部２１０を備えている。
【００６２】
ラインヘッド２０１は、インクジェットプリンタで使用される４色のインクに対応して４つ設けられている。また、ラインヘッド２０１の各々は、互いの長手方向が平行となるように記録媒体Ｐの搬送方向Ｅに沿ってヘッド部２１０に配設されている。
【００６３】
紫外線照射機構２０２は、各ラインヘッド２０１に対応して４つ設けられている。すなわち、紫外線照射機構２０２の各々は、対応するラインヘッド２０１よりも記録媒体Ｐの搬送方向Ｅの下流側に位置するようにヘッド部２１０に配設されている。
また、紫外線照射機構２０２とラインヘッド２０１との搬送方向Ｅに略平行な方向の距離は、上記実施の形態で例示した式（２）を満たすようになっている。なお、紫外線照射機構２０２は、そのラインヘッド２０１の長手方向と同一方向の長さが少なくともラインヘッド２０１のノズル列の長さよりも長くなっている。
【００６４】
光トラップ２０７は、紫外線照射機構２０２とラインヘッド２０１との全ての間に配設されている。
【００６５】
このような構成のインクジェットプリンタであっても、上記実施の形態で例示した式（２）を満たすように紫外線照射機構２０２とラインヘッド２０１とを配置することにより、ラインヘッド２０１の下面、特にノズル面１２への紫外線の入射量を低減することができる。
【００６６】
なお、上記変形例では、ラインヘッド２０１の各々に対して紫外線照射機構２０２を備える構成としたが、これに限られるものではなく、少なくともラインヘッド２０１よりも記録媒体Ｐの搬送方向Ｅの下流側に配置されていれば紫外線照射機構２０２の個数並びに配設位置は任意である。例えば、連続して配設された４つのラインヘッド２０１、…に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良いし、連続して配設された３つのラインヘッド２０１、…に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良いし、連続して配設された２つのラインヘッド２０１、２０１に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良い。なお、上記各々の場合にあっても、式（２）を満たすように、記録ヘッド１と紫外線照射機構２とが配設されることとなる。
【００６７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、光トラップ７の内面に紫外線吸収部を設ける方法としては、例えば、紫外線吸収率の高い材料を光トラップ７内面にアルマイト処理などの各種金属酸化物処理する方法や、メッキ処理・蒸着・スパッタリング処理する方法等が挙げられる。また、各種の紫外線吸収率の高い素材をコーティングすることによって、紫外線吸収部を光トラップ７の内面に設けても良い。
なお、紫外線吸収率の高い素材としては、例えば、カーボンブラック、超粒子化した酸化チタン・酸化亜鉛・酸化鉄（α−Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４）等の粉体などの無機物や、ベンゾトリアゾール系化合物、芳香族化合物などの有機物等が挙げられ、これらの材料により紫外線吸収部が構成されている。
【００６８】
また、上記実施の形態の反射部材２３としては、例えば、全波長域に亘って紫外線を効率良く反射する高純度のアルミ製の反射板が適用され、好ましくは、アルミを主に含有する金属化合物の薄膜をガラス表面に蒸着させたコールドミラー（ガラス成形板）が適用される。特に、コールドミラーは、紫外線を効率良く反射する一方で、インクの硬化に寄与しない可視光線及び赤外線をミラー後方に透過させることで、光源の発熱による発光効率低下を抑制することができる。
【００６９】
さらに、上記実施の形態では、４色のインクに対応するように４つの記録ヘッド１若しくはラインヘッド２０１を設ける構成としたが、これに限られるものではなく、記録ヘッド１並びにラインヘッド２０１の個数は任意である。
【００７０】
なお、紫外線照射機構２（２０２）並びに記録ヘッド１（ラインヘッド２０１）は、ノズル列の両端部が紫外線光源２１の長手方向に沿った両端部よりも内側に位置するように配設されるのが好ましい。すなわち、紫外線光源２１は、その長手方向に沿った紫外線の照射強度の分布状態が異なっており、照射強度は、紫外線光源２１の長手方向に沿った略中央部における位置を中心としたピークをもち、前記略中央部から離れるにしたがって小さくなる。それ故、画像記録において、紫外線光源２１の長手方向に沿った両端部の略真下を通過する記録媒体Ｐ上のインクに対しては、硬化に十分な照射強度の紫外線が照射されない虞があるためである。
また、記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向Ｃ）の下流側に対応する紫外線光源２１の端部は、ノズル列の前記搬送方向の下流側に対応する端部に対して記録媒体Ｐの搬送方向に沿って十分に下流側に位置するのが好ましい。すなわち、例えばインクがカチオン硬化性を有するインクであり、キャリッジ３の一度の走査において、記録媒体Ｐ上の所定領域（「第１所定領域」とする。；図示略）内のインクに対して十分な照射強度の紫外線が照射されない場合であっても、上記のような構成とすることで、前記第１所定領域に搬送方向に沿って隣接し第１所定領域よりも搬送方向の上流側に位置する記録媒体Ｐ上の所定領域（「第２所定領域」とする。；図示略）に対する紫外線の照射が行われる際に、第１所定領域の略真上を紫外線光源２１の搬送方向の下流側の部分が通過し、紫外線光源２１から照射された紫外線が第１所定領域のインクに入射する。これにより、第１所定領域のインクに対してインクの硬化に十分な照射エネルギーを付与可能となる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、紫外線光源から照射されても記録媒体上のインクの硬化に関与せずに記録面にて記録ヘッド側に反射する紫外線のうち、記録面とカバー部材の記録面側の先端部との間を通り抜ける紫外線が、記録ヘッドのノズル面に入射することがなくなる。すなわち、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を低減することができる。
よって、ノズル面へ入射した紫外線と、ノズル面及びその吐出口に存するインクとの反応に基づいたノズル面及びその吐出口内のインクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くすることができる。結果として、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
また、上記式に従って設計することにより、ノズルの吐出不良の問題と、ドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのインクの浸透などの問題との両立が図れる最適な寸法のインクジェットプリンタを提供することができる。
【００７２】
請求項２に記載の発明によれば、光トラップによって、紫外線照射部から照射され、記録面にて記録ヘッド側に反射してくる紫外線を捕捉することで、ノズル面への紫外線の入射量を低減することができる。
【００７３】
請求項３に記載の発明によれば、紫外線光源が、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つであっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
【００７４】
請求項４に記載の発明によれば、カチオン硬化性のインクであっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減でき、カチオン硬化性のインクがノズル面及びその吐出口内にて増粘したり硬化したりすることを防止できる。
【００７５】
請求項５に記載の発明によれば、記録方式が、シリアル方式若しくはライン方式であっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された一実施の形態のインクジェットプリンタの要部構成を示した斜視図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタに備わるキャリッジを示した斜視図である。
【図３】図２のキャリッジに備わる紫外線照射機構、記録ヘッドの配置を模式的に示した図である。
【図４】インクジェットプリンタの変形例に備わるヘッド部を側方から見て模式的に示した図である。
【符号の説明】
１００インクジェットプリンタ
１、１ａ、１ｂ記録ヘッド
２０１ラインヘッド（記録ヘッド）
１２ノズル面
２、２ａ、２ｂ、２０２紫外線照射機構（紫外線照射部）
２１紫外線光源
７、２０７光トラップ
Ｐ記録媒体

Claims

紫外線が照射されることで硬化するインクをノズルの吐出口から記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出されたインクに対して、少なくとも一つの紫外線光源から紫外線を照射する紫外線照射部とを備えるインクジェットプリンタであって、
前記紫外線照射部は、前記記録媒体側に向かって開口したカバー部材を備え、前記カバー部材の内側に前記紫外線光源が配設され、
前記記録ヘッドは、前記吐出口が位置するノズル面が前記記録媒体の記録面に対向するように配置され、
前記記録ヘッドと前記カバー部材との前記記録面に対して略平行な方向（以下、単に「平行方向」という。）の距離をａ、前記紫外線光源と前記記録面との当該記録面に対して直交する方向（以下、単に「直交方向」という。）の距離をＹ１、前記カバー部材の前記記録ヘッド側で且つ前記記録面側の先端部と前記記録面との前記直交方向の距離をＹ２、前記記録面と前記ノズル面との前記直交方向の距離をＹ３、前記カバー部材の前記先端部と当該先端部から最も遠い位置に配置された前記紫外線光源との前記平行方向の距離をＸとしたときに、
ａ≧Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）
の式を満たすことを特徴とするインクジェットプリンタ。
請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドと前記紫外線照射部との間に、当該紫外線照射部から照射された紫外線を捕捉する光トラップが備えられることを特徴とするインクジェットプリンタ。
請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記紫外線光源は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つであることを特徴とするインクジェットプリンタ。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
インクは、カチオン硬化性を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
記録方式は、シリアル方式若しくはライン方式であることを特徴とするインクジェットプリンタ。